الانتشار هو عملية انتشار الماء عبر الغشاء البلازمي، حتى يتم فهم عملية الانتشار هذه، من الضروري أولاً معرفة المقصود بغشاء البلازما، وهو غشاء الخلية الرقيق الذي يحيط بأنواع مختلفة من الخلايا، بما في ذلك الخلايا بدائية النواة أو حقيقيات النوى، ويتراوح سمكها بين أربعة إلى عشرة نانومتر، وله العديد من الوظائف التي سنعرضها لكم في هذه المقالة، ونجيب لكم عن الاستفسار التعليمي الانتشار هو عملية انتشار الماء عبر الغشاء البلازمي.
فوائد عملية الانتشار
- يفصل السيتوبلازم عن الوسط الخارجي.
- يستقبل الإشارات الحيوية من خلال المستقبلات.
- إنها نقطة الاتصال بين جدار الخلية والهيكل الخلوي.
- يساهم في تنظيم دخول وخروج الجزيئات داخل وخارج الخلية.
- تحدث العديد من العمليات الخلوية في غشاء البلازما، بما في ذلك عملية الانتشار.
- نظرًا لأن غشاء البلازما يتكون من دهون وبروتينات مرتبة في فسيفساء، فإنه يساهم في تسهيل العديد من العمليات الحيوية.
تعريف الانتشار
الانتشار يعني عملية توزيع الذرات أو الجزيئات أو الحبيبات بالتساوي في مساحة متاحة أو فراغ من خلال حاجز غشائي، حيث يحدث الانتشار من خلال نقل الذرات أو الجزيئات من مناطق التركيز العالي، إلى مناطق التركيز المنخفض، من أجل أن تكون متساوية في التركيز في جزيئات كل منطقتين، حيث تعتبر مسألة تنظيم حركة الماء في غشاء البلازما مسألة مهمة للغاية من أجل الحفاظ على التوازن الداخلي للخلايا.
لكن التناضح ليس العملية التي يتم من خلالها انتشار الماء من خلال غشاء البلازما، ولكن الماء مادة لها القدرة على التحرك داخل وخارج الخلية بحرية، ولكن انتشار الماء في الخلية يعرف بعملية التنافذ.
لذلك تُعرف عملية انتشار الماء بالانتشار أو التناضح أو التناضح أو المحاليل، وهي حركة جزيئات الماء عبر غشاء شبه نافذ، وبواسطته لا يستهلك الماء الطاقة، حيث يسمح غشاء البلازما المذيب للماء بالتخلل مقارنة بـ المواد المذابة الأخرى، مما يؤدي إلى تدرج ضغط عبر الغشاء.
تطبيق عملية الانتشار
في تطبيق على عملية التناضح أو الانتشار، يتم إحضار أنبوب بفرعين مصنوعين من الزجاج، على شكل حرف، أحدهما مفصول عن الآخر بواسطة غشاء بلازما شبه منفذ، بحيث يمتلئ الجزء الأيمن والجزء الأيسر بمحلول مذاب يحتوي على كميات متساوية من الماء.
بعد الانتهاء من الخطوات السابقة، انتظر بعض الوقت، حيث ستنخفض نسبة الماء في الجزء الأيمن، بينما سترتفع في المقابل في الجزء الأيسر، وسيكون الماء خاليًا تمامًا من الملح ؛ وذلك نتيجة لتراكمها في أحد الأجزاء، وسيستمر نقل المياه من جزء إلى آخر، حيث سيتم تثبيت الارتفاع على الجانبين، وهذا الاختلاف في الارتفاع في المحلول و يسمى الماء الضغط الاسموزي أو الضغط الاسموزي.
أمثلة على عملية التناضح
يمكن ملاحظة هذه الظاهرة من خلال العديد من العمليات الطبيعية، من أهمها ما يلي:
- نقل الماء عن طريق خلايا الكائنات الحية مثل الخلايا البشرية والنباتات وكذلك الهيموجلوبين وما إلى ذلك.
- عمليات تنقية مختلفة في عمليات فصل المواد.
- في مجال الطب، غسيل الكلى، والذي يتم من أجل تنقية دم المريض المصاب نتيجة زيادة البول، وخاصة أولئك الذين يعانون من نقص حاد في قدرة الكلى على أداء وظائفها بكفاءة.
القياس التناضحي
تعتبر الطرق التناضحية المستخدمة في مجال العلوم البيولوجية أساس قياس مدى انتشار الماء، ويتم استخدامها بشكل خاص في حالات العمل التي تشمل الخلايا الحية التي تحدث مع تفاعلات غير مرغوب فيها عندما تصبح تحت تأثير ما هو موجود. يسمى الإجهاد التناضحي، وعلى سبيل المثال عند فصل البروتوبلاست، قد يحدث تمزق نتيجة لزيادة تركيز المحلول، وبمجرد تثبيته هنا، يتم قياسه ومقارنته بالقيم المناسبة.
تطبيق قانون الغاز
هناك العديد من الحالات التي تنطبق فيها قوانين الغاز على وجه التحديد على هذه الخاصية، وأبرزها قانون Avogadro و Boyle، وكذلك قانون Gay-Lussac، الذي وفقًا له يتناسب الضغط التناضحي بشكل مباشر مع التركيز المولي في المواد المذابة، بالإضافة إلى درجة الحرارة المطلقة.
يعتمد ضغط المحاليل التناضحية على عدد من الجسيمات الذائبة. بشكل عام، الضغط الاسموزي لمحلول يتكون من مول واحد من المذاب هو 22 لترًا من المذيب، وهو ما يعادل مائة وواحد كيلو باسكال، عند درجة حرارة تقارب 273 كلفن.